中铁七局三公司
摘要：随着我国经济发展的需要，采用转体法施工的跨线结构物越来越多，如何安全、快速、经济地完成曲线梁合龙段施工，减小对桥下线路行车及设备的影响，成为一个新的研究课题。本文结合呼准铁路跨地方呼准铁路特大桥（48 +80+48）m悬臂浇筑连续梁转体施工为依托，对悬臂浇筑曲线连续梁跨既有线铁路转体钢壳合龙施工控制进行了介绍，为类似工程提供借鉴和参考。
关键词：悬臂浇筑；曲线连续梁；钢壳法；转体合龙；施工控制
1 工程简介
新建呼准铁路跨地方呼准铁路特大桥为先单线分离后双线的特大桥，右线在上跨呼甲联络线、京包铁路呼和南绕上、下行线处设计一联（48+80+48）m单线连续梁，连续梁位于半径R=800m的左偏圆曲线上，采用先挂篮法悬臂浇筑后平动转体的方案施工，最大转体质量4000t，转体后在京包铁路呼和南绕线正上方采用钢壳合龙。连续梁悬臂浇筑后，两主墩同时顺时针转体合龙，47#墩顺势针转体29°，48#墩顺时针转体34°。
连续梁采用直腹板单箱单室箱形截面，桥面宽7.2m，中支点处梁高6.4m，跨中及边支点处梁高3.6m，梁底按照圆曲线变化，单个T构有10个悬臂浇筑节段，合龙段长2.0m。连续梁转体就位后采用先边跨再中跨的方案合龙。
2 钢壳合龙方案特点
京包铁路呼和南绕线为京包铁路货运外绕呼和浩特南站的必经之路，承担着呼和浩特地区主要货运任务，是中国与蒙古国、俄罗斯开展经贸合作的主要运输通道，也是蒙西地区煤炭外运和大秦铁路相连的重要通道；呼甲联络线为甲兰营站连接呼和浩特南站的唯一通道。
京包铁路呼和南绕线和呼甲联络线均为电气化铁路，且连续梁梁底距离电气化接触网上方的距离较小，采用传统的施工方法施工将无法施工，为降低施工安全风险、减小对既有铁路运营的影响，采用钢壳法合龙技术，彻底解决了合龙段施工问题。
与以往传统的施工方法相比，钢壳法施工技术有以下特点：①成功解决了梁底施工空间有限的难题；②几乎不影响下跨铁路、道路、河道通行，非常适用于交通繁忙的铁路、公路或通行河道上方桥梁施工；③结构受力合理，安全可靠［1］；④施工工艺简单，操作方便［2］；⑤施工速度快，节约工期，经济效益明显、社会效益良好；⑥转体完成后，能立即完成合龙口作业面封闭，降低安全风险［3］。
3合龙钢壳构成及设计要求
3.1钢壳构成
合龙段钢壳主要由2部分构成：预埋段钢壳，合龙钢壳。预埋段钢壳、合龙钢壳均采用12mm厚钢板组焊而成，钢壳的外形尺寸同梁体外轮廓尺寸一致，紧贴梁体设置于梁体外轮廓之外。根据锚固受力、合龙段长度及转体空间需求，确定预埋段钢壳长度170cm，伸入连续梁10号悬浇段末端100cm，外伸70cm，10号悬浇段施工时预埋于悬浇段末端，并设置锚筋同箱梁10号段锚固，合龙钢壳长80cm，同两侧预埋段钢壳各搭接10cm。
3.2设计要求
1）钢壳面板采用Q345钢板，钢材性能满足《低合金高强度结构钢》GB /T1591—2008有关规定要求。
2）钢壳为焊接加工构件，角焊缝质量等级要求为Ⅱ级，钢壳对接焊缝要求Ⅰ级溶透焊，平整度要求≤2mm。
3）钢壳结构外表面涂装按照《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》TB/T1527—2011要求的第5套体系进行，即特制环氧富锌防锈底漆或水性无机富锌防锈底漆+云铁环氧中间漆+灰铝粉石墨醇酸面漆，喷涂前外表面喷砂处理 Sa2.5级。
4 钢壳合龙加工控制
4.1钢壳加工
钢壳按照梁体外轮廓采用厂制加工，为便于现场安装，两侧预埋钢壳及合龙钢壳均分为两块进行加工，单块不设置焊缝，采用整张钢板加工而成，钢壳对接口提前预留坡口，钢壳纵向加劲肋和横向加劲板在焊接安装前按照设计预留预应力管道孔，合拢钢壳纵向加劲肋加工好后在现场安装时进行焊接。钢壳在工厂加工完成，对钢壳进行整体试拼装，试拼精度满足混凝土外观质量精度要求。试拼合格后，按照要求对钢壳外表面进行涂装。
4.2钢壳加工要求
1）钢壳各部件的外形尺寸及加工公差需满足设计图纸要求。
2）钢壳各部件的焊接工艺需满足要求，严格控制焊接过程中的“热效应”变形，焊缝应光滑平整，无咬边、气孔、夹渣等缺陷。
3）钢壳截面尺寸误差控制在2mm以内。
5 钢壳安装及合龙控制
5.1 预埋段钢壳安装控制
由于本桥位于半径800m的小半径曲线上，必须按照预埋钢壳前端位置在曲线上坐标进行控制，预埋钢壳安装位置准确与否是能否顺利对接合龙的一大关键。
在中跨侧10号节段模板调整到位后，钢筋安装前，在底模、侧面上测量标记处预埋钢壳定位点，在边跨端按照预埋钢壳重量进行配重，用汽车吊将预埋钢壳吊入最后一个悬浇节段末端，预埋钢壳固定前用全站仪和水准仪需在几个测站点分别对钢壳前端翼缘板边及钢壳底板边角坐标、高程进行复测，要求2个T构预埋段钢壳安装几何尺寸偏差≤2mm，钢壳边缘各点的高程误差≤2mm，且不得有挠曲变形，2个钢壳的轴线偏差≤2mm。
由于预埋钢壳与10#节段钢模板间是刚性密贴，故在预埋钢壳安装前，在挂篮模板上与钢壳贴合位置沿箱梁横断面环向粘贴一圈密封胶条，密封预埋钢壳与挂篮模板的间隙，防止10#节段混凝土浇筑时漏浆。预埋钢壳安装完毕，经测量复核调整到位后，用型钢横向支撑等临时固定钢壳，进行底板处纵向对接焊缝焊接，选派持有电焊合格证且焊接经验丰富的焊工进行施焊。
预埋钢壳安装完毕，根据图纸要求，箱梁纵向钢筋在遇到横向加劲板处，截断与横向加劲板采用双面搭接焊，箱梁拉筋与钢壳采用单面焊接，腹板内横向箍筋遇到纵向加劲肋时与加劲肋单面焊接，故在有钢壳段钢筋加工时，提前按照图纸要求调整原则进行钢筋下料。
5.2 合拢钢壳安装
5.2.1 合拢钢壳准备
在转体施工前，预先将合龙钢壳放置于10#节段梁面上，待上合龙段位置处箱梁内部，将腹板及翼缘板部分嵌补段钢壳放置于合龙段位置处箱梁顶面。
5.2.2 合龙钢壳吊装
在转体施工完成并精调就位锁定后，在两端梁面搭设钢管支架，钢管支架必须经安全检算，在支架上架设型钢吊架，利用倒链合龙钢壳吊起并牵拉吊装到位，及时完成中跨合龙段作业面封闭。
5.2.3 合龙口封闭
为快速将合拢钢壳焊接成整体，同时防止钢壳焊接过程中焊渣、火花飞溅，对于两块纵向接缝，采取在接缝顶部铺盖宽30mm、厚10mm钢板盖板，沿盖板一圈与合拢钢壳采用角焊缝焊接连接，使钢壳形成整体，减少了焊缝数量，整个合拢钢壳只有一道纵向焊接接缝，从而确保整个合龙钢壳的整体质量。合龙钢壳连接成整体后，先将合龙钢壳一端同预埋段钢壳焊接，并将合龙钢壳上的纵向加劲肋、横向横隔板焊接在合拢钢壳钢板上，待边跨全部合龙完成后，在满足设计和规范要求的温度条件下，进行中跨合龙临时锁定的同时，将合龙钢壳与另一端预埋钢壳进行焊接。
6 合龙段施工
6.1 钢筋、预应力孔道安装
钢筋按照图纸要求及技术交底进行下料加工，在钢筋加工厂集中加工后运输至现场进行安装，安装过程中及时安装预应力孔道，并保证预应力孔道位置定位准确。
6.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑前，安排专人检查钢壳各条焊缝的密闭性，确保所有焊缝封闭严密之后进行混凝土浇筑工序作业。
7 结语
新建呼准铁路跨地方呼准铁路特大桥跨京包铁路呼和南绕线80m主跨转体连续梁成功合龙，合龙最大偏差仅4mm。实践证明，该桥合龙段采用钢壳法施工技术是成功的。钢壳法作为一种新型技术，在混凝土浇筑过程中起到模板作用，混凝土浇筑完成后不用拆除，作为结构的一部分，同混凝土一起参与受力；同时起到跨越既有线安全防护作用，大大降低了安全风险。钢壳法作为一种新型技术，安全可靠，操作简捷，施工速度快，造价低，非常适合于预应力混凝土结构合龙段施工，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。
参考文献：
［1］ 谭子书．桥梁转体施工方法在我国的应用与发展［J］．黑龙江交通科技，2014（3）：90-91．